Хуссен Салех Раафат

А. Ю. Гусев, научный руководитель

В. И. Луценко, консультант по языку

Национальный горный университет, Днепропетровск

Методы передачи и восстановления информационных сообщений из хаотических несущих

Хаотические колебания встречаются как в системах с непрерывным временем, так и в системах с дискретным временем. Целью данной работы является краткий обзор методов передачи и восстановления информационных сообщений из хаотических несущих из числа известных дискретных моделей передачи информации.

Приемное устройство представляет собой блок вычисления рекуррентной последовательности, аналогичный блоку на передающей стороне (рис. 1). На вход данного блока поступает сумма входной последовательности y(k) и последовательности z(k), порожденной самим блоком вычисления. Обе последовательности попадают на вход устройства вычисления нелинейной функции с весовыми коэффициентами r1 и r2 соответственно. Синхронизация систем нарушается, если значения управляющих параметров передающей и приемной сторон отличаются хотя бы на 0,5%, либо когда в среде распространения присутствует даже незначительный шум.

Таким образом, основной проблемой в реализации систем, использующих хаотические колебания в качестве переносчика информации, является демодуляция информационного сообщения в условиях неточного знания всех параметров источника хаотических колебаний на приемной стороне, а также наличия шумовых помех в среде распространения.

Практически единственный метод восстановления, позволяющий восстанавливать хаотические колебания на приемной стороне даже при неточном знании параметров передающей системы, основан на особом использовании дискриминантной процедуры обработки входящей хаотической последовательности. Данный метод впервые был предложен в работах Ю.А.Кравцова и др. Алгоритм обработки основан на сравнении последовательности, полученной из среды, и последовательности, образованной внутренним источником хаотических колебаний (рис 2). Помимо возможности восстановления информации при значительном рассогласовании параметров на приемной и передающей сторонах, данный алгоритм не требует наличия дополнительного канала посимвольной синхронизации, что повышает конфиденциальные свойства системы.

Информационные сообщения могут быть внесены в дискретные хаотические колебания различными способами, которые разделяются на три основных типа:

1.Вариация управляющего параметра на передающей стороне. В этом случае для восстановления информации, как правило, используется измерение дисперсии разности принятого процесса и его синхронной реплики на приемной стороне. Подразумевается, что в случае абсолютного совпадения параметров обеих схем приемная сторона находится в режиме хаотической синхронизации и является источником колебаний, абсолютно идентичных колебаниям, полученным от передающей стороны. Тогда дисперсия процесса, представляющего разность принимаемого и генерируемого в приемнике колебаний, будет стремиться к нулю при отсутствии шумов в линии связи.

2. Внесение информации путем изменения начальных условий дискретных хаотических последовательностей. Восстановление информации в данном случае происходит посредством когерентного корреляционного накопления полученной последовательности. Данный метод подразумевает точное знание свойств передающей системы на приемной стороне, а также точное знание моментов переключения системы от передачи одного символа к другому.

3. Линейная или нелинейная добавка информационного сообщения к хаотической последовательности (нелинейное подмешивание, хаотическая маскировка и т.д.). Восстановление информации в таком случае также производится путем синхронизации системы на приемной стороне с передающей системой.

Выводы.

1. Для восстановления сообщений, заложенных в вариациях начальных условий, необходим дополнительный канал посимвольной синхронизации, обеспечивающий точное знание моментов изменений начальных условий на приемной стороне.

2. Отсутствие дополнительного канала приводит к неработоспособности системы передачи, поскольку реально существующая возможность рассинхронизации двух генераторов приведет к рассогласованию моментов начала приема символов и, следовательно, к невозможности восстановления информационных сообщений.